DE102007004346B4 - Device for optical characterization - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur optischen Charakterisierung von Proben (1), wobei die Probe (1) in einem für Licht durchlässigen Aufnahmebehältnis (5) aufgenommen ist, und eine Kamera (3) vorgesehen ist, mit der die Probe (1) erfasst werden kann, wobei eine erste Lichtquelle (7) so angeordnet ist, dass die Probe (1) entgegen der Blickrichtung der Kamera (3) durchleuchtet wird, eine zweite Lichtquelle (11) an der gleichen Seite wie die Kamera (3) angeordnet ist und eine Laserquelle (19) quer zur Blickrichtung der Kamera (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schirm (23) vorgesehen ist, der derart positioniert ist, dass eine Projektion des Laserstrahls (21), der die Probe (1) durchdrungen hat, auf dem Schirm (23) von der Kamera (3) erfassbar ist.Apparatus for the optical characterization of samples (1), the sample (1) being accommodated in a receptacle (5) permeable to light, and a camera (3) being provided with which the sample (1) can be recorded, with a first light source (7) is arranged so that the sample (1) is transilluminated against the direction of view of the camera (3), a second light source (11) is arranged on the same side as the camera (3) and a laser source (19) is arranged transversely to the direction of view of the camera (3), characterized in that a screen (23) is provided which is positioned in such a way that a projection of the laser beam (21) which has penetrated the sample (1) on the screen ( 23) can be detected by the camera (3).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Charakterisierung von Proben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for the optical characterization of samples according to the preamble of claim 1.

Proben im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beliebige Substanzen, deren Eigenschaften optisch ermittelt werden können. Insbesondere sind Proben im Sinne der vorliegenden Erfindung Flüssigkeiten. Eigenschaften, die untersucht werden, sind zum Beispiel Adsorption, Reflektion, Phasenausbildung und weitere sichtbare Merkmale, wie Schaumbildung usw.Samples within the meaning of the present invention are any substances whose properties can be determined optically. In particular, for the purposes of the present invention, samples are liquids. Properties that are examined are, for example, adsorption, reflection, phase formation and other visible features such as foam formation, etc.

Die Adsorption und Reflektion werden im Allgemeinen durch punktmessende Verfahren bestimmt. Bei einem solchen Verfahren wird die Probe mit einem Sensor mit zwei Photodioden vertikal abgefahren. Ein solcher Sensor ist zum Beispiel der Sensor TURBISCAN der Quantachrome GmbH & Co. KG.Adsorption and reflection are generally determined by point measuring methods. In such a method, the sample is scanned vertically with a sensor with two photodiodes. Such a sensor is, for example, the TURBISCAN sensor from Quantachrome GmbH & Co. KG.

Die zur Adsorptions- und Reflektionsmessung eingesetzten Punktsensoren versagen jedoch insbesondere dann, wenn sich die Eigenschaften räumlich innerhalb der Flüssigkeit ändern. Dies ist zum Beispiel bei der Charakteristik von Schäumen der Fall oder wenn in der Flüssigkeit mindestens eine Phasengrenze vorliegt. Zur Untersuchung der jeweiligen Eigenschaft werden somit unterschiedliche Einzelsensoren notwendig. Vielfach sind auch Sensoren, mit denen Eigenschaften gemessen werden können, die sich über die räumliche Ausdehnung der Probe ändern, nicht verfügbar.The point sensors used for adsorption and reflection measurements fail, however, particularly when the properties change spatially within the liquid. This is the case, for example, with the characteristics of foams or when there is at least one phase boundary in the liquid. Different individual sensors are therefore necessary to examine the respective property. In many cases, sensors with which properties can be measured that change over the spatial extent of the sample are also not available.

EP 1 241 467 A2 , DE 101 33 104 A1 , DE 197 15 450 A1 , WO 2006 / 011 803 A2 , US 5 774 214 A und US 2002 / 0 063 215 A1 beschreiben jeweils eine Vorrichtung mit Merkmalen des Anspruchs 1. EP 1 241 467 A2 , DE 101 33 104 A1 , DE 197 15 450 A1 , WO 2006/011 803 A2 , U.S. 5,774,214 A and US 2002/0 063 215 A1 each describe a device having the features of claim 1.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur optischen Charakterisierung von Proben, wobei die Probe in einem für Licht durchlässigen Aufnahmebehältnis aufgenommen ist, und eine Kamera vorgesehen ist, mit der die Probe erfasst werden kann, ist eine erste Lichtquelle so angeordnet, dass die Probe entgegen der Blickrichtung der Kamera durchleuchtet wird. Eine zweite Lichtquelle ist an der gleichen Seite wie die Kamera angeordnet und eine Laserquelle quer zur Blickrichtung der Kamera.In a device designed according to the invention for the optical characterization of samples, wherein the sample is received in a receptacle permeable to light and a camera is provided with which the sample can be captured, a first light source is arranged so that the sample is opposite to the viewing direction the camera is x-rayed. A second light source is arranged on the same side as the camera and a laser source is arranged transversely to the viewing direction of the camera.

Quer zur Blickrichtung der Kamera bedeutet dabei, dass der Laser nicht in oder gegen die Blickrichtung der Kamera angeordnet ist, sondern in einem beliebigen Winkel dazu. Bei Verwendung einer Küvette als Probengefäß, bei der die Seiten undurchsichtig für das Laserlicht sind, ist der Laser vorzugsweise nicht in einem Winkel von 90° zur Blickrichtung der Kamera angeordnet. Bei Verwendung eines Probengefäßes mit transparenten Seitenwänden ist auch eine Anordnung möglich, bei der der Laser einen Winkel von 90° zur Kamera einnimmt.At right angles to the viewing direction of the camera means that the laser is not arranged in or against the viewing direction of the camera, but at any angle to it. When using a cuvette as a sample vessel, in which the sides are opaque to the laser light, the laser is preferably not arranged at an angle of 90 ° to the direction of view of the camera. When using a sample vessel with transparent side walls, an arrangement is also possible in which the laser assumes an angle of 90 ° to the camera.

Durch die unterschiedlichen Lichtquellen, die die Probe von unterschiedlichen Seiten durchleuchten, ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Bestimmung einer Vielzahl von Eigenschaften mit einer einzigen Messung möglich. Die Auswertung der von der Kamera aufgenommenen Bilder erfolgt üblicherweise durch ein elektronisches Auswertungssystem. Dieses ist zum Beispiel ein Computer.Due to the different light sources that shine through the sample from different sides, the device according to the invention enables the determination of a large number of properties with a single measurement. The images recorded by the camera are usually evaluated by an electronic evaluation system. This is for example a computer.

Mit dem durch die Laserquelle erzeugten Laserstrahl lässt sich zum Beispiel bei einer opaken Probe der Brechzahlindex durch die Eindringung des Laserlichtes an der Probe selbst bestimmen.With the laser beam generated by the laser source, for example, the refractive index of an opaque sample can be determined by the penetration of the laser light on the sample itself.

Vorzugsweise ist die Laserquelle ein aufgeweiteter Linienlaser. Dieser durchstrahlt die Probe, so dass die Durchdringung, der so genannte Tyndale-Effekt, gemessen werden kann.The laser source is preferably an expanded line laser. This shines through the sample so that the penetration, the so-called Tyndale effect, can be measured.

Erfindungsgemäß ist ein Schirm vorgesehen, der derart positioniert ist, dass eine Projektion des Laserstrahls, der die Probe durchdrungen hat, auf dem Schirm von der Kamera erfassbar ist. Auf dem Schirm ergibt sich eine Projektion der Laserlinie des aufgeweiteten Linienlasers. Wenn Teilchen in der Probe dispergiert sind, lässt sich durch die Projektion der Laserlinie die Teilchengröße anhand der Beugung des Laserlichtes bestimmen.According to the invention, a screen is provided which is positioned in such a way that a projection of the laser beam that has penetrated the sample can be recorded on the screen by the camera. The laser line of the expanded line laser is projected on the screen. If particles are dispersed in the sample, the projection of the laser line can be used to determine the particle size based on the diffraction of the laser light.

Als Laserquelle eignen sich alle dem Fachmann bekannten Laserquellen, deren Laser zu einer Linie aufgeweitet werden kann. Eine Einschränkung der Wellenlänge ist nicht gegeben, jedoch muss der Detektor - im Rahmen dieser Erfindung die Kamera - diese Wellenlänge detektieren können. Geeignete Laserquellen sind zum Beispiel ein roter He-Ne-Laser mit einer Wellenlänge von 632 nm oder ein grüner Laser mit einer Wellenlänge von 523 nm.All laser sources known to the person skilled in the art, the laser of which can be expanded into a line, are suitable as laser sources. The wavelength is not restricted, but the detector - in the context of this invention the camera - must be able to detect this wavelength. Suitable laser sources are, for example, a red He-Ne laser with a wavelength of 632 nm or a green laser with a wavelength of 523 nm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist unterhalb der Probe ein Spiegel angeordnet, der Sicht auf den Boden der Probe ermöglicht. Hierzu ist der Spiegel so geneigt, dass ein auf den Spiegel fallendes Bild des Bodens der Probe in Richtung der Kamera reflektiert wird. Mit Hilfe des Spiegels kann zum Beispiel das Absetzen von Schwebstoffen in der Probe beobachtet werden. Um das Absetzen der Schwebstoffe beobachten zu können, ist eine Durchlichtanordnung durch die komplette Probe erforderlich. Hierzu ist vorzugsweise eine weitere Lichtquelle oberhalb der Probe angeordnet.In a further preferred embodiment, a mirror is arranged below the sample, which allows a view of the bottom of the sample. For this purpose, the mirror is inclined so that an image of the bottom of the sample falling on the mirror is reflected in the direction of the camera. With the help of the mirror, for example, the sedimentation of suspended matter in the sample can be observed. In order to be able to observe the sedimentation of the suspended matter a transmitted light arrangement through the entire sample is required. For this purpose, a further light source is preferably arranged above the sample.

Wenn die Probe darin dispergierte Partikel enthält, kann durch die Anordnung der Laserquelle quer zur Blickrichtung der Kamera die Stärke der Lichteindringung und die Eindringtiefe des Lasers im unteren Teil der Probe direkt bestimmt werden. Durch die Breite der Linienabbildung des Linienlasers kann direkt die Stärke der Beugung an Partikeln gemessen werden. Zudem kann für die komplette Probe auch die Rückstreuung des Lasers beobachtet werden.If the sample contains particles dispersed therein, the strength of the light penetration and the penetration depth of the laser in the lower part of the sample can be determined directly by arranging the laser source transversely to the viewing direction of the camera. The strength of the diffraction on particles can be measured directly through the width of the line mapping of the line laser. In addition, the backscattering of the laser can also be observed for the entire sample.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine weitere Laserquelle vorgesehen, die quer zur Blickrichtung der Kamera angeordnet ist. Hierbei sind die Laserquellen vorzugsweise so angeordnet, dass die von den Laserquellen abgegebenen Laserstrahlen die Probe so durchdringen, dass die Projektion der Laserstrahlen nebeneinander auf dem Schirm von der Kamera erfassbar sind. Durch die Verwendung von mehreren Laserquellen werden mehrere unabhängige Messungen erhalten. Dies führt dazu, dass die Partikelgröße von in der Flüssigkeit dispergierten Partikeln besser beurteilt werden kann.In a further embodiment, at least one further laser source is provided, which is arranged transversely to the viewing direction of the camera. The laser sources are preferably arranged in such a way that the laser beams emitted by the laser sources penetrate the sample in such a way that the projection of the laser beams next to one another on the screen can be detected by the camera. By using multiple laser sources, multiple independent measurements are obtained. This means that the particle size of particles dispersed in the liquid can be better assessed.

Die mehreren Laser können Laserstrahlen mit gleicher oder mit unterschiedlichen Wellenlängen erzeugen. Bei gleicher Wellenlänge wird vorzugsweise räumlich versetzt an unterschiedlichen Stellen in der Probe gemessen. Bei unterschiedlichen Wellenlängen kann auch an der gleichen Stelle der Probe gemessen werden. Vorteil der Verwendung von Laserquellen, die Laserstrahlen mit unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen, ist, dass ein Trennen der Information in der Kamera erleichtert wird.The multiple lasers can generate laser beams with the same or different wavelengths. With the same wavelength, measurements are preferably carried out spatially offset at different points in the sample. With different wavelengths, measurements can also be made at the same point on the sample. The advantage of using laser sources that generate laser beams with different wavelengths is that it is easier to separate the information in the camera.

In einer weiteren Ausführungsform sind eine UV-Quelle, mit der die Probe bestrahlt wird, und ein Detektor vorgesehen, um die Lumineszenz und/oder die Fluoreszenz der Probe zu bestimmen. Da die Kamera im Allgemeinen nicht empfindlich gegen UV-Licht ist, stört diese Beleuchtung nicht. Falls sich jedoch das Detektorspektrum der Kamera und das Messspektrum der Fluoreszenz bzw. der Lumineszenz überdecken, ist es notwendig, auf die Richtung zu achten, in welcher die Probe beleuchtet wird. Hierbei ist es bevorzugt, dass die UV-Quelle die Probe - gesehen von der Blickrichtung der Kamera - von der Seite beleuchtet.In a further embodiment, a UV source, with which the sample is irradiated, and a detector are provided in order to determine the luminescence and / or the fluorescence of the sample. Since the camera is generally not sensitive to UV light, this lighting is not a problem. However, if the detector spectrum of the camera and the measurement spectrum of the fluorescence or luminescence overlap, it is necessary to pay attention to the direction in which the sample is illuminated. It is preferred here that the UV source illuminates the sample - viewed from the viewing direction of the camera - from the side.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Aufnahme von Infrarotstrahlung derart angeordnet, dass von der Probe ausgehende Infrarotstrahlung aufgenommen wird. Durch die Aufnahme der Infrarotstrahlung kann die Wärmeverteilung in der Probe gemessen werden. So lässt sich zum Beispiel bei Reaktionen der Reaktionsfortschritt oder bei Mischungen der Mischungsfortschritt verfolgen. Die Vorrichtung zur Aufnahme der Infrarotstrahlung ist zum Beispiel eine infrarotempfindliche Kamera. Bei Verwendung einer infrarotempfindlichen Kamera lässt sich zum Beispiel auch mit aktiver Thermographie der Unterschied in der Wärmekapazität bzw. der Wärmeleitfähigkeit messen. Hierzu wird zunächst mit der infrarotempfindlichten Kamera ein Bild der Probe aufgenommen. Nach der Aufnahme des Bildes wird ein Infrarotblitz abgegeben und erneut ein Bild mit der infrarotempfindlichen Kamera aufgenommen. Durch Vergleich der beiden Bilder, die mit der Infrarotempfindlichen Kamera aufgenommen worden sind, lässt sich ein Unterschied in der Wärmeaufnahme durch die Probe erkennen. Wenn anschließend weitere Bilder mit der infrarotempfindlichen Kamera aufgenommen werden, lässt sich auch sehen, wie schnell die durch den Infrarotblitz abgegebene Wärme in die Probe eindringt, d. h. die Probe wieder abkühlt. Ein weiterer Vorteil der aktiven Thermographie ist auch, dass sich damit ein Mischvorgang beobachten und bewerten lässt.In a further embodiment, a device for recording infrared radiation is arranged in such a way that infrared radiation emanating from the sample is recorded. By absorbing the infrared radiation, the heat distribution in the sample can be measured. In this way, for example, the progress of the reaction can be tracked for reactions or the progress of mixing for mixtures. The device for recording the infrared radiation is, for example, an infrared-sensitive camera. When using an infrared-sensitive camera, for example, the difference in thermal capacity or thermal conductivity can also be measured with active thermography. For this purpose, an image of the sample is first recorded with the infrared-sensitive camera. After the picture has been taken, an infrared flash is emitted and another picture is taken with the infrared-sensitive camera. By comparing the two images that were recorded with the infrared-sensitive camera, a difference in the heat absorption by the sample can be seen. If further images are then taken with the infrared-sensitive camera, it can also be seen how quickly the heat given off by the infrared flash penetrates the sample, i.e. how quickly it penetrates the sample. H. the sample cools down again. Another advantage of active thermography is that it can be used to observe and evaluate a mixing process.

Um zu detektieren, ob in der Probe kleine Sedimentmengen oder Partikel enthalten sind, ist es bevorzugt, dass die Probe drehbar aufgenommen ist, um die Partikel aufwirbeln zu können. Durch das Drehen der Probe werden zudem mehrere unabhängige Aufnahmen ermöglicht, wodurch sich die Qualität der Messung erhöhen lässt.In order to detect whether the sample contains small amounts of sediment or particles, it is preferred that the sample is rotatably accommodated in order to be able to stir up the particles. Rotating the sample also enables several independent recordings, which increases the quality of the measurement.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein durchstimmbares Filterelement vorgesehen, um eine Zerlegung der Aufnahme in einzelne Spektren zu ermöglichen. Das mindestens eine durchstimmbare Filterelement ist vorzugsweise zwischen der Probe und der Kamera angeordnet. Durch die Anordnung des Filterelementes zwischen der Probe und der Kamera ist es ausreichend, nur ein einzelnes Filterelement vorzusehen. Es muss nicht jeweils an jeder Lichtquelle ein eigenes Filterelement vorgesehen sein. Durch die Verwendung des mindestens einen durchstimmbaren Filterelementes lässt sich die Aufnahme in schmalbandige Spektren zerlegen. Durch Zerlegung in Spektren wird eine höhere spektrale Trennung erreicht als bei der Verwendung einer Standard-RGB-Farbkamera. Hierdurch lassen sich Phasengrenzen auch dann besser detektieren, wenn die unterschiedlichen Substanzen nur einen geringen Farbunterschied aufweisen.In a further preferred embodiment, at least one tunable filter element is provided in order to enable the recording to be broken down into individual spectra. The at least one tunable filter element is preferably arranged between the sample and the camera. By arranging the filter element between the sample and the camera, it is sufficient to provide only a single filter element. A separate filter element does not have to be provided at each light source. By using the at least one tunable filter element, the recording can be broken down into narrow-band spectra. By breaking it down into spectra, a higher spectral separation is achieved than when using a standard RGB color camera. This allows phase boundaries to be better detected even when the different substances only have a slight color difference.

Abschließend lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch der Kontaktwinkel zwischen der Probe und dem Aufnahmebehältnis bestimmen. Der Kontaktwinkel ergibt sich einerseits aus der Oberflächenspannung der mindestens einen Flüssigkeit im Aufnahmegefäß und der Adhäsion zwischen der Probe und dem Material des Aufnahmebehältnisses. Das Aufnahmebehältnis ist vorzugsweise eine Küvette.Finally, the device according to the invention can also be used to determine the contact angle between the sample and the receiving container. The contact angle results on the one hand from the surface tension of the at least one liquid in the receptacle and the adhesion between the sample and the material of the receptacle. The receptacle is preferably a cuvette.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

  • Darin zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Charakterisierung von Proben.
The invention is explained in more detail below with reference to a drawing.
  • The single FIGURE shows a schematic representation of a device designed according to the invention for characterizing samples.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der einzigen Figur ist eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur optischen Charakterisierung von Proben dargestellt.The single FIGURE shows a schematic plan view of a device designed according to the invention for the optical characterization of samples.

Zur optischen Charakterisierung wird eine Probe 1 von einer Kamera 3 aufgenommen. Die Probe 1 ist im Allgemeinen eine Flüssigkeit, die in einem Aufnahmebehältnis 5 aufgenommen ist. Das Aufnahmebehältnis 5 kann zum Beispiel eine Küvette sein. Um die Probe 1 optisch charakterisieren zu können, ist es erforderlich, dass das Aufnahmebehältnis 5 für Strahlung in den erforderlichen Wellenlängen durchlässig ist. Das Aufnahmebehältnis kann zum Beispiel aus einem amorphen Kunststoff, zum Beispiel PMMA, oder auch aus Glas oder Quarzglas gefertigt sein.A sample is used for optical characterization 1 from a camera 3 recorded. The sample 1 is generally a liquid that is contained in a receptacle 5 is recorded. The receptacle 5 can be a cuvette, for example. To the sample 1 To be able to characterize visually, it is necessary that the receptacle 5 is transparent to radiation in the required wavelengths. The receptacle can for example be made of an amorphous plastic, for example PMMA, or also of glass or quartz glass.

Eine erste Lichtquelle 7 ist derart angeordnet, dass die Probe 1 entgegen der Blickrichtung der Kamera 3 durchleuchtet wird. Das emittierte Licht der ersten Lichtquelle 7 ist mit den Pfeilen 9 dargestellt. Durch die erste Lichtquelle 7 wird die Probe 1 durchleuchtet. Im Durchlicht kann zum Beispiel die räumliche Verteilung innerhalb der Probe bei Adsorption bestimmt werden. So lassen sich zum Beispiel die Phasengrenzen erkennen. Weitere erkennbare Merkmale bei der Ansicht, die sich mit Durchlicht ergibt, sind zum Beispiel Schaum oder die Ausprägung des Meniskus. Auch sind große Partikel mit optisch unterschiedlicher Brechzahl zu erkennen. Aus dem Meniskus lässt sich zum Beispiel die Oberflächenspannung der Flüssigkeit im Aufnahmebehältnis 5 bestimmen.A first source of light 7th is arranged so that the sample 1 against the direction of view of the camera 3 is illuminated. The light emitted by the first light source 7th is with the arrows 9 shown. By the first light source 7th becomes the sample 1 x-rayed. In transmitted light, for example, the spatial distribution within the sample can be determined during adsorption. For example, the phase boundaries can be recognized. Further recognizable features in the view that results from transmitted light are, for example, foam or the shape of the meniscus. Large particles with optically different refractive indices can also be seen. For example, the surface tension of the liquid in the receptacle can be determined from the meniscus 5 determine.

Eine zweite Lichtquelle 11 ist an der gleichen Seite wie die Kamera 3 angeordnet. Die zweite Lichtquelle 11 kann dabei entweder neben der Kamera 3 angeordnet sein oder auch als Ringlicht das Kameraobjektiv umgeben. Bei Verwendung eines Ringlichtes oder eines koaxialen Auflichts wird die Qualität der Reflektionsmessung verbessert. Mit Hilfe des von der zweiten Lichtquelle 11 emittierten Lichts, welches hier mit den Pfeilen 13 dargestellt ist, kann räumlich die spektrale Reflektion im sichtbaren Bereich gemessen werden. Zusätzlich wird auch die Sicht auf den Boden der Probe 1 ermöglicht. Hierzu ist ein Spiegel 15 unterhalb der Probe 1 angeordnet. Dabei ist der Spiegel 15 so ausgerichtet, dass der Boden der Probe 1 mit der Kamera 3 erfasst werden kann. Am Boden der Probe lässt sich zum Beispiel die Sedimentation von in der Probe 1 enthaltenen Partikeln erkennen. Weiterhin lässt sich mit Hilfe der Beleuchtung durch die zweite Lichtquelle 13 erkennen, ob sich Schaum auf der Probe 1 ausgebildet hat, wie der Meniskus ausgeprägt ist, und ob sich ein Bodensatz im Aufnahmebehältnis 5 ausgebildet hat. Weiterhin sind zum Beispiel auch Phasengrenzen durch Adsorptionsunterschiede erkennbar.A second light source 11 is on the same side as the camera 3 arranged. The second light source 11 can either be next to the camera 3 be arranged or surround the camera lens as a ring light. Using a ring light or a coaxial incident light improves the quality of the reflection measurement. With the help of the second light source 11 emitted light, which here with the arrows 13 is shown, the spectral reflection in the visible range can be measured spatially. In addition, the view of the bottom of the sample is also shown 1 enables. To do this is a mirror 15th below the sample 1 arranged. There is the mirror 15th aligned so that the bottom of the sample 1 with the camera 3 can be captured. For example, the sedimentation of in the sample can be seen at the bottom of the sample 1 Detect contained particles. Furthermore, with the help of the lighting by the second light source 13 detect if there is foam on the sample 1 has developed how the meniscus is shaped and whether there is sediment in the receptacle 5 has trained. Furthermore, phase boundaries can also be recognized, for example, by differences in adsorption.

Zur Erkennung des Sedimentationsverhaltens ist es alternativ auch möglich anstelle der zweiten Lichtquelle 13 eine weitere Lichtquelle 17 vorzusehen, welche oberhalb der Probe 1 positioniert ist. Mit der weiteren Lichtquelle 17 wird die Probe von oben her durchleuchtet.To detect the sedimentation behavior, it is alternatively also possible instead of the second light source 13 another light source 17th provide which above the sample 1 is positioned. With the further light source 17th the sample is x-rayed from above.

Quer zur Blickrichtung der Kamera ist eine Laserquelle 19 angeordnet. Von der Laserquelle 19 geht ein Laserstrahl 21 aus, der die Probe 1 durchstrahlt. Die Laserquelle 19 ist dabei so ausgerichtet, dass der Laserstrahl 21 nicht im rechten Winkel zur Blickrichtung der Kamera 3 verläuft. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Seiten des Aufnahmebehältnisses 5 nicht für das Laserlicht durchsichtig sind. In diesem Fall ist es erforderlich, dass der Laserstrahl 21 von vorne nach hinten durch die Probe 1 geführt wird, aber nicht in Blickrichtung der Kamera 3 liegt. Wenn das Aufnahmebehältnis 5 auch an der Seite für das Laserlicht transparent ist, so ist es auch möglich, den Laserstrahl 21 durch die Seite zu führen. In diesem Fall kann auch eine Anordnung zum Einsatz kommen, bei der der Laserstrahl 21 in einem rechten Winkel zur Blickrichtung der Kamera 3 angeordnet ist. Von der Laserquelle 19 aus gesehen hinter der Probe 1 ist ein Schirm 23 angeordnet, mit welchem der Laserstrahl 21 reflektiert wird, so dass dieser von der Kamera 3 gesehen werden kann. Der Laserstrahl 21, der von der Laserquelle 19 erzeugt wird, ist vorzugsweise ein aufgeweiteter Linienlaser. Mit dem Laser kann zum Beispiel die Durchdringung der Probe 1 gemessen werden. Durch das Streulicht von kleinen Partikeln, die in der Probe enthalten sind, wird der so genannte Tyndale-Effekt erzeugt. Dieser erlaubt es, die Mie-Streuung der Probe 1 zu bestimmen. Wenn submikroskopische Partikel in der Probe 1 enthalten sind, ist die Streuung des Laserlichts auch in der Probe selbst sichtbar.A laser source is located at right angles to the viewing direction of the camera 19th arranged. From the laser source 19th goes a laser beam 21st from who the sample 1 shines through. The laser source 19th is aligned so that the laser beam 21st not at right angles to the viewing direction of the camera 3 runs. This is particularly necessary when the sides of the receptacle 5 are not transparent to the laser light. In this case it is necessary that the laser beam 21st front to back through the sample 1 is guided, but not in the direction of the camera 3 lies. When the receptacle 5 If the side is also transparent for the laser light, it is also possible to use the laser beam 21st guide through the page. In this case, an arrangement can also be used in which the laser beam 21st at a right angle to the direction in which the camera is looking 3 is arranged. From the laser source 19th seen from behind the sample 1 is an umbrella 23 arranged with which the laser beam 21st is reflected, so this is from the camera 3 can be seen. The laser beam 21st coming from the laser source 19th is preferably an expanded line laser. For example, the laser can be used to penetrate the sample 1 be measured. The so-called Tyndale effect is created by the scattered light from small particles contained in the sample. This allows the Mie scattering of the sample 1 to determine. When submicroscopic particles in the sample 1 are included, the scattering of the laser light is also visible in the sample itself.

Auf dem Schirm 23 ist eine Laserlinie zu sehen. Durch die Lage der Laserlinie auf dem Schirm 23 kann die Brechzahl der Probe 1 bestimmt werden. Die Intensität der Laserlinie auf dem Schirm 23 gibt die Abschwächung durch Adsorption durch Partikel in der Probe 1 wieder. Je mehr Licht an Partikeln in der Probe 1 gebeugt wird, um so mehr wird die Laserlinie aufgeweitet. Hierdurch sind der mittlere Teilchendurchmesser der in der Probe 1 enthaltenen Partikel und die mittlere Teilchenzahl bestimmbar.On the screen 23 a laser line can be seen. Due to the position of the laser line on the screen 23 can be the refractive index of the sample 1 to be determined. The intensity of the laser line on the screen 23 gives the attenuation due to adsorption by particles in the sample 1 again. The more light on particles in the sample 1 is bent, the more the laser line is widened. This makes the mean particle diameter that in the sample 1 contained particles and the mean number of particles can be determined.

Wenn die Probe 1 das eindringende Licht stark adsorbiert, kann diese Stärke räumlich verteilt direkt beim Eindringen des Laserstrahls 21 in die Probe bestimmt werden. Die Eindringung kann am Boden der Probe direkt abgelesen werden. Diese wird vom Spiegel 15 reflektiert und an die Kamera 3 umgelenkt.When the sample 1 the penetrating light is strongly adsorbed, this strength can be spatially distributed directly when the laser beam penetrates 21st can be determined in the sample. The penetration can be read directly at the bottom of the sample. This is from the mirror 15th reflected and to the camera 3 diverted.

Um die Größe von in der Probe enthaltenen Partikeln besser bestimmen zu können, ist es möglich, neben der in der Figur dargestellten Laserquelle 19 mindestens eine weitere Laserquelle vorzusehen. Wenn die einzelnen von den Laserquellen 19 abgegebenen Laserstrahlen in unterschiedlichen Positionen die Probe durchdringen, wird ein größerer Bereich der Probe gleichzeitig untersucht. Die von den einzelnen Laserquellen 19 abgegebenen Laserstrahlen 21 können dabei die gleiche Wellenlänge aufweisen oder auch unterschiedliche Wellenlängen haben. Bei Verwendung von Laserstrahlen 21 mit unterschiedlicher Wellenlänge ist es möglich, dass die Laserstrahlen jeweils die Probe 1 an der gleichen Position durchdringen. Aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen werden auch bei Durchdringung der Probe 1 an gleicher Position bessere Ergebnisse erzielt. Bei Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen lassen sich die Informationen der einzelnen Laserstrahlen 21, die von der Kamera erfasst werden, jeweils trennen und einzeln auswerten. Zur Trennung der unterschiedlichen Wellenlängen ist es zum Beispiel möglich, einen Filter zu verwenden.In order to better determine the size of the particles contained in the sample, it is possible, in addition to the laser source shown in the figure 19th to provide at least one additional laser source. When the individual from the laser sources 19th emitted laser beams penetrate the sample in different positions, a larger area of the sample is examined at the same time. From the individual laser sources 19th emitted laser beams 21st can have the same wavelength or also have different wavelengths. When using laser beams 21st With different wavelengths it is possible that the laser beams each hit the sample 1 penetrate at the same position. Due to the different wavelengths, even when penetrating the sample 1 achieved better results in the same position. When using different wavelengths, the information of the individual laser beams can be extracted 21st that are recorded by the camera, each separate and evaluate individually. For example, it is possible to use a filter to separate the different wavelengths.

Zusätzlich zu den in der Figur dargestellten Lichtquellen 7, 11, 17 ist es auch möglich, die Probe mit UV-Licht zu bestrahlen. Hierzu wird zusätzlich eine UV-Quelle 25 vorgesehen. Mit Hilfe des UV-Lichtes lassen sich zum Beispiel Fluoreszenz- bzw. Lumineszenzmessungen integrieren. Da die Kamera 3 üblicherweise nicht UV-empfindlich ist, stört diese Beleuchtung die übrigen Messungen nicht. Neben der UV-Quelle 25 ist auch ein UV-Detektor erforderlich, mit dem die Fluoreszenz bzw. Lumineszenz der Probe bestimmt wird. Wie die Kamera 3 ist auch der UV-Detektor vorzugsweise mit einer elektronischen Auswerteinheit verbunden, in der die ermittelten Daten direkt erfasst und gegebenenfalls weiterverarbeitet werden können. Die UV-Quelle 25 ist vorzugsweise, wie in der Figur dargestellt, quer zur Blickrichtung der Kamera 3 angeordnet. Der UV-Detektor kann zum Beispiel mit der UV-Quelle 25 als ein Bauteil ausgebildet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass die UV-Quelle 25 und der UV-Detektor zwei unterschiedliche Teile sind. Es ist nicht erforderlich, dass UV-Quelle 25 und UV-Detektor an der gleichen Seite der Probe angeordnet sind. In Abhängigkeit der Anordnung des UV-Detektors lassen sich Transmission oder Reflexion bestimmen. Bei einer gleichzeitigen Anordnung auf beiden Seiten lassen sich sowohl Transmission als auch Reflexion bestimmen.In addition to the light sources shown in the figure 7th , 11 , 17th it is also possible to irradiate the sample with UV light. A UV source is also used for this 25th intended. With the help of UV light, for example fluorescence or luminescence measurements can be integrated. As the camera 3 is usually not UV-sensitive, this lighting does not interfere with the other measurements. Next to the UV source 25th a UV detector is also required to determine the fluorescence or luminescence of the sample. Like the camera 3 the UV detector is also preferably connected to an electronic evaluation unit in which the determined data can be recorded directly and further processed if necessary. The UV source 25th is preferably, as shown in the figure, transverse to the viewing direction of the camera 3 arranged. The UV detector can for example be connected to the UV source 25th be designed as a component. Alternatively, it is also possible that the UV source 25th and the UV detector are two different parts. It doesn't require that UV source 25th and UV detector are arranged on the same side of the sample. Depending on the arrangement of the UV detector, transmission or reflection can be determined. With a simultaneous arrangement on both sides, both transmission and reflection can be determined.

Um die Wärmeverteilung in der Probe 1 messen zu können, ist es möglich, zusätzlich zur Kamera 3 eine weitere Kamera vorzusehen, die infrarotempfindlich ist. Auch ist es möglich, eine Kamera zu verwenden, die sowohl im visuellen als auch im Infrarotbereich Aufnahmen machen kann. Mit Hilfe der Wärmeverteilung in der Probe 1 lässt sich zum Beispiel der Fortschritt einer Reaktion, die durchgeführt wird, oder der Fortschritt einer Durchmischung verfolgen. Auch lässt sich mit einer infrarotempfindlichen Kamera zum Beispiel mit Hilfe aktiver Thermographie der Unterschied von Wärmekapazitäten oder Wärmeleitfähigkeit messen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, neben der infrarotempfindlichen Kamera auch eine Infrarot-Quelle vorzusehen. Die Infrarot-Quelle kann an jeder beliebigen Position zur Probe angeordnet sein. Bevorzugt ist die Infrarot-Quelle jedoch an der gleichen Seite angeordnet wie die infrarotempfindliche Kamera, da durch aktive Thermographie das Eindringverhalten der Wärmestrahlung bestimmt wird. Bei Anordnung auf derselben Seite wie die Kamera ist die Reaktion der Probe schneller sichtbar.About the heat distribution in the sample 1 to be able to measure, it is possible in addition to the camera 3 provide another camera that is infrared sensitive. It is also possible to use a camera that can take pictures both in the visual and in the infrared range. With the help of the heat distribution in the sample 1 For example, the progress of a reaction that is being carried out or the progress of a mixing can be tracked. An infrared-sensitive camera can also be used to measure the difference in thermal capacities or thermal conductivity, for example with the help of active thermography. For this, however, it is necessary to provide an infrared source in addition to the infrared-sensitive camera. The infrared source can be arranged at any position relative to the sample. However, the infrared source is preferably arranged on the same side as the infrared-sensitive camera, since the penetration behavior of the thermal radiation is determined by active thermography. When placed on the same side as the camera, the reaction of the sample can be seen more quickly.

Um Unterschiede in der Wärmekapazität oder in der Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe der aktiven Thermographie zu messen, wird zunächst eine Aufnahme der Probe 1 mit der infrarotempfindlichen Kamera getätigt. Daran anschließend wird ein Infrarot-Lichtblitz von der Infrarot-Quelle ausgesendet. Dieser führt dazu, dass sich die Probe 1 erwärmt. Nach dem Aussenden des Infrarot-Lichtblitzes wird eine weitere Aufnahme der Probe 1 gemacht. Diese zeigt die lokale Erwärmung der Probe durch den Infrarot-Lichtblitz. Durch sich daran anschließende weitere Aufnahmen der Probe mit Hilfe der infrarotempfindlichen Kamera kann verfolgt werden, wie sich die Probe 1 wieder abkühlt. Bei einer gleichmäßigen Verteilung der Wärmeleitfähigkeit oder Wärmekapazität der Probe erfolgt die Abkühlung gleichförmig. Wenn die Probe lokale Unterschiede in der Wärmeleitfähigkeit oder Wärmekapazität aufweist, so wird auch die Abkühlung unterschiedlich schnell erfolgen. Teile der Probe bleiben länger warm als andere.In order to measure differences in the heat capacity or in the thermal conductivity with the help of active thermography, an image of the sample is first taken 1 made with the infrared sensitive camera. Then an infrared light flash is emitted from the infrared source. This leads to the sample 1 warmed up. After the infrared light flash has been emitted, another image of the sample is taken 1 made. This shows the local heating of the sample by the infrared light flash. Subsequent recordings of the sample with the help of the infrared-sensitive camera can be used to track how the sample is 1 cools down again. With a uniform distribution of the thermal conductivity or heat capacity of the sample, the cooling takes place uniformly. If the sample has local differences in thermal conductivity or heat capacity, the cooling will also take place at different speeds. Parts of the sample stay warm longer than others.

Bevorzugt ist die Probe 1 so aufgenommen, dass sich diese bewegen lässt. Hierdurch können zum Beispiel in der Probe 1 enthaltene Partikel aufgewirbelt werden. Hiermit lässt sich erkennen, ob überhaupt Partikel in der Probe 1 enthalten sind, und es lässt sich verfolgen, wie schnell ein Sedimentieren der Partikel erfolgt. Die Qualität der Bestimmung wird somit verbessert.The sample is preferred 1 recorded in such a way that it can be moved. In this way, for example, in the sample 1 contained particles are whirled up. This shows whether there are any particles in the sample 1 and it can be tracked how quickly the particles settle out. The quality of the determination is thus improved.

Um eine Zerlegung der Aufnahme in einzelne Spektren zu ermöglichen, ist es weiterhin möglich, einen Filter 27 zu verwenden. Der Filter 27 ist vorzugsweise ein durchstimmbarer Filter, der in Abhängigkeit der Einstellung unterschiedliche Wellenlängen des Lichtes passieren lässt. Um mit einem einzelnen Filter 27 auszukommen, ist dieser vorzugsweise, wie in der Figur dargestellt, direkt vor der Kamera 3 platziert.To enable the recording to be broken down into individual spectra, it is also possible to use a filter 27 to use. The filter 27 is preferably a tunable filter that allows different wavelengths of light to pass depending on the setting. To get with a single filter 27 get along, this is preferably, as shown in the figure, directly in front of the camera 3 placed.

Claims (12)

Vorrichtung zur optischen Charakterisierung von Proben (1), wobei die Probe (1) in einem für Licht durchlässigen Aufnahmebehältnis (5) aufgenommen ist, und eine Kamera (3) vorgesehen ist, mit der die Probe (1) erfasst werden kann, wobei eine erste Lichtquelle (7) so angeordnet ist, dass die Probe (1) entgegen der Blickrichtung der Kamera (3) durchleuchtet wird, eine zweite Lichtquelle (11) an der gleichen Seite wie die Kamera (3) angeordnet ist und eine Laserquelle (19) quer zur Blickrichtung der Kamera (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schirm (23) vorgesehen ist, der derart positioniert ist, dass eine Projektion des Laserstrahls (21), der die Probe (1) durchdrungen hat, auf dem Schirm (23) von der Kamera (3) erfassbar ist.Apparatus for the optical characterization of samples (1), the sample (1) being accommodated in a receptacle (5) permeable to light, and a camera (3) being provided with which the sample (1) can be recorded, with a first light source (7) is arranged so that the sample (1) is transilluminated against the direction of view of the camera (3), a second light source (11) is arranged on the same side as the camera (3) and a laser source (19) is arranged transversely to the direction of view of the camera (3), characterized in that a screen (23) is provided which is positioned in such a way that a projection of the laser beam (21) which has penetrated the sample (1) on the screen ( 23) can be detected by the camera (3). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Probe (1) ein Spiegel (15) angeordnet ist, der Sicht auf den Boden der Probe (1) ermöglicht.Device according to Claim 1 , characterized in that a mirror (15) is arranged under the sample (1), which allows a view of the bottom of the sample (1). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines weitere Laserquelle vorgesehen ist, die quer zur Blickrichtung der Kamera (3) angeordnet ist.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least one further laser source is provided, which is arranged transversely to the viewing direction of the camera (3). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Laserquellen (19) abgegebenen Laserstrahlen (21) so die Probe (1) durchdringen, dass die Projektionen der Laserstrahlen (21) nebeneinander auf dem Schirm (23) von der Kamera (3) erfassbar sind.Device according to Claim 3 , characterized in that the laser beams (21) emitted by the laser sources (19) penetrate the sample (1) in such a way that the projections of the laser beams (21) next to one another on the screen (23) can be detected by the camera (3). Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserquellen (19) Laserstrahlen (21) mit unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen.Device according to Claim 3 or 4th , characterized in that the laser sources (19) generate laser beams (21) with different wavelengths. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine UV-Quelle (25), mit der die Probe (1) bestrahlt wird, und ein Detektor vorgesehen sind, um die Lumineszenz und/oder Fluoreszenz der Probe (1) zu bestimmen.Device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a UV source (25), with which the sample (1) is irradiated, and a detector are provided in order to determine the luminescence and / or fluorescence of the sample (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Aufnahme von Infrarotstrahlung so angeordnet ist, dass von der Probe (1) ausgehende Infrarotstrahlung aufgenommen wird.Device according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that a device for receiving infrared radiation is arranged such that infrared radiation emanating from the sample (1) is recorded. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Aufnahme von Infrarotstrahlung eine Infrarot-empfindliche Kamera ist.Device according to Claim 7 , characterized in that the device for recording infrared radiation is an infrared-sensitive camera. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit der ein Infrarotblitz auf die Probe (1) abgegeben werden kann.Device according to Claim 7 or 8th , characterized in that a device is also provided with which an infrared flash can be emitted onto the sample (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein durchstimmbares Filterelement (27) vorgesehen ist, um eine Zerlegung der Aufnahme in einzelne Spektren zu ermöglichen.Device according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that at least one tunable filter element (27) is provided to enable the recording to be broken down into individual spectra. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine durchstimmbare Filterelement (27) zwischen der Probe (1) und der Kamera (3) angeordnet ist.Device according to Claim 10 , characterized in that the at least one tunable filter element (27) is arranged between the sample (1) and the camera (3). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe (1) drehbar aufgenommen ist.Device according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the sample (1) is rotatably received.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2938917B1 (en) * 2008-11-26 2018-05-18 Formulaction DEVICE FOR ANALYZING A POLYPHASIC MIXTURE VIA A LIGHT BEAM RETRODIFFUSED THEREBY
DE102009022691A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-30 Krones Ag Method and device for determining a foam density
DE102011003140A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 Hamilton Bonaduz Ag Optical analysis method for liquid in a sample container and analysis device for carrying out the method
DE102014005650A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Heuft Systemtechnik Gmbh container inspection
US10473591B2 (en) * 2017-05-01 2019-11-12 Wyatt Technology Corporation High throughput method and apparatus for measuring multiple optical properties of a liquid sample
JP7261033B2 (en) * 2019-02-13 2023-04-19 前澤工業株式会社 Observation device, observation method, and program
DE102022102253A1 (en) 2022-02-01 2023-08-03 Heuft Systemtechnik Gmbh Inspection device with multi-channel detection unit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5774214A (en) * 1996-12-12 1998-06-30 Photometrics, Ltd. Multi-mode imaging apparatus for radiation-emitting or absorbing samples
DE19715450A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-15 Anthimos Prof Dr Georgiadis Quality control device for verifying glass ampoule seal integrity
US20020063215A1 (en) * 2000-11-24 2002-05-30 Kiyoshi Yagita Impurities inspection system
EP1241467A2 (en) * 2001-03-14 2002-09-18 Hitachi Engineering Co., Ltd. Inspection device and system for inspecting foreign matters in liquid filled in transparent container
DE10133104A1 (en) * 2001-07-12 2003-01-30 Krones Ag Device and method for inspecting transparent bottoms of bottles
WO2006011803A2 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Eagle Vision Systems B.V. Apparatus and method for checking of containers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118625A (en) 1977-05-02 1978-10-03 Dynatech Laboratories Incorporated Nephelometer having pulsed energy source
EP0585620B1 (en) * 1992-07-31 1998-09-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for obtaining three-dimensional information of samples
US5936739A (en) * 1997-01-29 1999-08-10 Sandia Corporation Gated frequency-resolved optical imaging with an optical parametric amplifier
US7557929B2 (en) * 2001-12-18 2009-07-07 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for phase measurements
WO2005029149A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Leica Microsystems Cms Gmbh Microscope with evanescent wave illumination
WO2005031427A1 (en) * 2003-09-25 2005-04-07 Leica Microsystems Cms Gmbh Method for analysing a sample and microscope for evanescently illuminating the sample
JP2006308437A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Sukiyan Technol:Kk Device and method for inspecting foreign matter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5774214A (en) * 1996-12-12 1998-06-30 Photometrics, Ltd. Multi-mode imaging apparatus for radiation-emitting or absorbing samples
DE19715450A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-15 Anthimos Prof Dr Georgiadis Quality control device for verifying glass ampoule seal integrity
US20020063215A1 (en) * 2000-11-24 2002-05-30 Kiyoshi Yagita Impurities inspection system
EP1241467A2 (en) * 2001-03-14 2002-09-18 Hitachi Engineering Co., Ltd. Inspection device and system for inspecting foreign matters in liquid filled in transparent container
DE10133104A1 (en) * 2001-07-12 2003-01-30 Krones Ag Device and method for inspecting transparent bottoms of bottles
WO2006011803A2 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Eagle Vision Systems B.V. Apparatus and method for checking of containers

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Publication number Publication date
EP2115432A1 (en) 2009-11-11
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US20100201792A1 (en) 2010-08-12
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